2019-2020年高中物理 第三章 电磁振荡与电磁波 第一节 电磁振荡自我小测 粤教版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理 第三章 电磁振荡与电磁波 第一节 电磁振荡自我小测 粤教版选修3-41在LC回路中，电容两端的电压随时间t变化的关系如图316所示，则()图316A在时刻t1，电路中的电流最大B在时刻t2，电路中的磁场能最大C在时刻t2至t3，电路的电场能不断增大D在时刻t3至t4，电容的带电荷量不断增大2某时刻LC振荡电路的状态如图317所示，则此时刻()图317A振荡电流i在减小B振荡电流i在增大C电场能正在向磁场能转化D磁场能正在向电场能转化3如图318所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是()图318A电容器正在放电B电容器正在充电C电感线圈中的电流正在增大D电容器两极板间的电场能正在减小4如图319所示，用示波器观察LC振荡电路中的电压波形，示波器事先已调整好，可正常工作，当开关S闭合后，LC振荡电路即刻开始起振，则从示波器屏幕上看到的波形图为图3110中的()图319图31105在LC振荡电路中，以下说法正确的是()A电容器放电完毕的瞬间，回路中电流最强，电场的能量达到最大B电感线圈电感量增大，则充电和放电过程变慢C电容器充电完毕的瞬间，回路中电流最强，磁场的能量达到最大D每一周期内，电容器完成一次充放电过程6如图3111所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线下列判断中正确的是()在b和d时刻，电路中电流最大在ab时间内，电场能转变为磁场能a和c时刻，磁场能为零在Oa和cd时间内，电容器被充电图3111A只有和 B只有和C只有 D只有和7要增大LC振荡回路的频率，可采取的办法是()A增大电容器两极板正对面积B减少极板带电荷量C在线圈中放入软铁棒作铁芯D减少线圈匝数8要想提高电磁振荡的频率，下列办法中可行的是()A线圈中插入铁芯B提高充电电压C增加电容器两板间距离D减小电容器两板间的正对面积9已知LC振荡电路中的电容器电容为C，线圈的电感为L，则正在振荡的电路中()A电容器放电的时间取决于充电电压的大小B电容器放电的时间取决于L和C的数值C电场和磁场相互转化的周期为2D电场能和磁场能相互转化的周期为210在LC振荡电路中，电容器放电完毕瞬间，以下说法正确的是()A电容器极板间电压等于零，磁场开始向电场能转化B电流达到最大值，线圈周围的磁场达到最大值C如果没有能量辐射时，线圈的磁场能等于电容器开始放电时的电容器的电场能D线圈产生的自感电动势最大11如图3112所示电路，K先接通a触点，让电容器充电后再接通b触点，设这时可变电容器电容为C，线圈自感系数为L.图3112(1)经过多长时间电容C上电荷第一次释放完？(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？12如图3113所示，LC回路中C是一平行板电容器，两板水平放置，开关断开时，电容器内带电灰尘恰好静止，当开关S闭合后，灰尘在电容器内运动，若C4 F，L0.1 mH，求：图3113从S闭合时开始计时，经过2105 s时 ，电容器内灰尘的加速度大小是多少？(2)当灰尘的加速度是多大时，线圈中的电流最大？13用回旋加速器加速质量为m、电荷量为q的粒子，加速器的磁感应强度为B，用LC振荡器作为高频电源对粒子加速，该振荡器的电感L和电容C的乘积应满足什么条件？14在LC振荡电路中，若已知电容C，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L，为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，T2为纵坐标的坐标纸上，即图3114所示中用“”表示的点图3114(1)T、L、C的关系为_(2)根据图中给出的数据画出T2与C的关系图线(3)求得的L值是_参考答案1解析：电磁振荡中的物理量可分为两组：电容器带电荷量q，极板间电压u，电场强度E及电场能EC等量为一组自感线圈中的电流i，磁感应强度B及磁场能Ei等量为一组同组量的大小变化规律一致；同增同减同为最大或为零值异组量的大小变化规律相反；此增彼减，彼长此消，若q、E、u等量按正弦规律变化，则i、B等量必按余弦规律变化根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为B、C.答案：BC2解析：由图中电容器上极板带正电荷，下极板带负电荷，图中给出的振荡电流方向，说明正电荷正向上极板聚集，所以电容器正在充电电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化所以A、D选项正确答案：AD3解析：由图中螺线管中的磁感线方向可以判定出此时LC电路正在逆时针充电，A错电流正在减小，电感线圈中的磁场能正在减小，电场能增大答案：B4解析：由于LC振荡电路中，发生电磁振荡时，电压是一个交流电压，同时由于电路中存在电阻，要消耗振荡过程中的电磁能，部分转化为热能，还有一部分电磁能转化为其他能量，因此随着振荡的不断进行，电压的最大值也在减小，C选项正确答案：C5解析：LC电路中，电容器放电完毕的瞬间，回路中电流为零，磁场的能量达到最小为零，电容器充电完毕瞬间，回路中电流为零，磁场的能量达到最小为零，电感线圈电感量增大，对电流的变化的阻碍增强，充、放电过程变慢，每一周期内电容器完成两次充、放电过程答案：B6解析：本题的关键是从qt图上分析出电容器充电、放电过程和充电结束和放电结束时刻a和c时刻是充电结束时刻，此时刻电场能最大，磁场能为零，正确；b和d时刻是放电结束时刻，此时刻电路中电流最大，正确；ab是放电过程，电场能转变为磁场能，正确；Oa是充电过程，但cd是放电过程，错误答案：D7解析：根据LC振荡回路的频率公式f和平行板电容器电容公式C知，当增大电容器两极板正对面积时，C增大，f减小当减少极板带电荷量，不影响C，即f不变在线圈中放入软铁棒作铁芯，L增大，f减小减少线圈匝数，L减少，f增大答案：D8解析：由公式f1/(2)得知：f和Q、U、I无关，与成反比因此要增大f，就要减小L、C的乘积，即减小L或C，其中CS/4kd.减小L的方法有：在线圈中拉出铁芯，减小线圈长度，减小线圈横截面积，减少单位长度匝数减小C的方法有：增加电容器两板间的距离，减小电容器两板间的正对面积，在电容器两板间换上介电常数较小的电介质，故C、D选项正确答案：CD9解析：电容器放电的时间等于，仅与决定周期的L和C有关(T2)，与充电电压大小无关，电场和磁场都是有方向的，场强为矢量，所以电场和磁场的转化周期为T2，而电场能和磁场能是标量，只有大小，无方向，即电场能和磁场能的转化周期为.答案：BC10解析：电容器放电完毕的瞬间，还有以下几种说法：电场能向磁场能转化完毕；磁场能开始向电场能转化；电容器开始反向充电电容器放电完毕的瞬间有如下特点：电容器电荷量Q0，板间电压U0，板间场强E0，线圈电流I最大，磁感应强度B最大，电场能为零，线圈自感电动势E自电容器放电完毕瞬间，虽然I最大，但为零，所以E自为零若不考虑能量的辐射，在这一瞬间，E电0，E磁最大，而电容器开始放电时，E电最大，E磁0，则E磁E电.答案：ABC11解析：(1)极板上电荷由最大到零需要周期，所以t.(2)从能量角度看，电容器释放电荷，电场能转变为磁场能，待电荷释放完毕时，磁场能达到最大，线圈两端电压与电容两极板间电压一致，由于放电，电容两极板间电压从最大值减至零，线圈两端电压也是由最大值减为零，值得注意的是这段时间内电流由零逐渐增大，当线圈两端电压为零时，线圈中电流增至最大答案：(1)t(2)电流由零增至最大，电压由最大减至零12解析：(1)由T2 得T2 s4105 s开关断开时，灰尘受力平衡，Fmg.开关闭合经2105 s时，灰尘所受电场力与F等大反向，故受合力为2mg，由牛顿第二定律得：2mgma，所以a2g.(2)当电容器放电完毕时，电流最大，此时灰尘所受电场力等于零，物体只受重力作用，即ag.答案：(1)2g(2)g13解析：粒子在磁场中运动的周期为T1，LC振荡电路的振荡周期为T22.由回旋加速器的工作原理可知T1T2，即2，所以LC .答案：LC 14解析：根据振荡电路的周期公式T2，在作图时，直线应尽可能通过尽量多的点，使分布在直线两侧的数据点数目尽可能相等，根据所作图线，求出其斜率k，对照公式T242LC, 即可知L，代入数据，得数在0.035 10.038 9 H之间答案：(1)T2(2)如下图所示，图线为一直线(3)L0.037 0 H0.001 9 H